[发明专利]一种仿天然石材的太阳电池组件及其制备方法

说明书

本发明涉及一种仿天然石材的太阳电池组件及其制备方法，所述太阳电池组件由下至上包括基材、发电层和仿天然石材保护层；其中，所述基材包括玻璃，水泥基板材，大理石和瓷砖中的一种或几种；所述仿天然石材保护层在380nm～1250nm波长范围内的加权平均透过率为10％～100％。本发明仿天然石材保护层的制备采用高温烧结方式，具有高硬度、高结合力、高耐候性的特点。将太阳电池与仿天然石材进行有机结合，制备得到仿天然石材的太阳电池组件，通过调整仿天然石材保护层的透光性能与厚度，保证其既具有较好的发电效果，又具有很强的装饰性。

技术领域

本发明涉及光伏建筑一体化技术领域，具体地涉及一种仿天然石材的太阳电池组件及其制备方法。

背景技术

目前，光伏建筑一体化(BIPV)将建筑与光伏发电结合，在建筑外墙、屋顶铺设太阳电池组件，使得能量能够充分利用。我国对于“太阳能建筑”的准确定义还处在研究阶段，太阳能建筑的技术和体系也不健全。没有完整的设计规范、标准及相关图集，也没有建立产品的检测中心和认证机构，更没有完善的施工验收及维护技术规程等等。然而，所采用的太阳电池组件一般呈现深蓝色、灰色、黑色，色彩不美观，难以与建筑外型相融合。那么，具有丰富色彩的太阳电池组件可能拥有较大的市场潜力。另外，天然石材在建筑领域有着广泛的应用，许多市政工程、高档住宅、地产项目均选择大理石等天然石材作为装修材料。仿天然石材涂料经过喷涂、常温干燥后拥有天然大理石的逼真纹理，在防水率、平整度等物理性能方面表现卓越。然而，常温固化的仿天然石材的釉层材料与下层基体结合力不强，容易脱落。另外，未经高温处理的釉层表面硬度不够。

目前还少有将太阳电池组件与仿天然石材结合的产品。然而在这种仿天然石材的太阳电池组件研发过程中需要解决一系列问题：1)建筑表面需要各种各样的颜色，那么表面透明度不高，导致太阳组件吸收光减少，发电能力降低。如何在保证发电能力的同时，使建筑外表更加美观是我们着重解决的问题。2)作为建筑表面材料，涂层与组件间的结合力与其耐候性很重要，通过高温烧制表面釉层可以解决这个问题。然而，太阳电池组件经过封装后不能暴露在高温环境中，否则组件性能将受到严重破坏。

因此，本发明着重解决光伏建筑一体化过程中的安全美观和经济耐用问题，通过仿天然石材与太阳电池组件的结合。一方面，可解决太阳电池组件颜色单一的问题；另一方面，成本低廉，投资回报率高，经济实用，可在大部分城市中推广。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种仿天然石材的太阳电池组件及其制备方法，本发明所制备的具有天然石材外观的太阳电池组件产品，将天然石材外观的纹理与光泽，与太阳电池相结合，使得建筑与发电相融合，达到绿色建筑、环保建筑的要求。

本发明的具体技术方案如下：

本发明提供仿天然石材的太阳电池组件，所述太阳电池组件由下至上包括基材、发电层和仿天然石材保护层；

其中，所述基材包括建筑玻璃，水泥基板材，大理石和瓷砖中的一种或几种；

所述仿天然石材保护层在380nm～1250nm波长范围内的加权平均透过率为10％～100％。

作为优选地，所述仿天然石材保护层的水蒸气透过率为0％～0.5％。

作为优选地，所述仿天然石材保护层包括基体和釉层，其中所述基体包括建筑玻璃、钢化玻璃、高硼玻璃和透光陶瓷中的一种或几种；

按重量计，所述釉层的浆料原料包括天然细沙50～80份、填料20～40份、色浆0.1～1份、水40～80份和0.5～10份分散剂。

作为优选地，所述基体的厚度为0.5mm～5mm，所述釉层的厚度为0.01～5mm。